JP2013123477A - Radiation module having plurality of light guide members - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the correspondence with various purposes to be performed without constructing individual dedicated systems.SOLUTION: The radiation module 18 which is mechanically detachable from a light source module is configured to include a first light source light incident end 74, a first light guide member 66, a second light source light incident end 76, and a second light guide member 68. In this case, a first light source beam which has been emitted from a first light source module 12 enters the first light source light incident end 74. The first light guide member 66 guides the first light source beam which has entered the first light source light incident end. A second light source beam which has been emitted from a second light source module 14 being different from the first light source module enters the second light source light incident end 76. The second light guide member 68 guides the second light source beam which has entered the second light source light incident end. The first light guide member and the second light guide member have optical specifications which correspond with the optical characteristics of the light source beams to be guided, and of which the optical characteristics are different from each other.

Description

本発明は、複数の導光部材を有する照射モジュールに関する。   The present invention relates to an irradiation module having a plurality of light guide members.

2種類の光源とこれに対応する2種類の導光部材とを搭載した光源システムの一例として、例えば、特許文献1には、レーザ光源と一般照明光源を組み合わせた蛍光内視鏡装置が開示されている。この蛍光内視鏡装置は、生体組織に一般照明光とレーザ光とを照射可能に構成され、一般照明を照射した時に得られるイメージ光と、レーザ光照射時に得られる蛍光とを、イメージバンドルを経由してTVカメラで観察することができる。より詳しくは、レーザ光はレーザ伝送用光ファイバを用いて内視鏡先端に導光され、一般照明光は一般照明用光ファイババンドルを用いて内視鏡先端に導光される。上記特許文献1では、レーザ伝送用光ファイバの周りに一般照明用光ファイババンドの素線が取り巻く構造が示されている。   As an example of a light source system in which two types of light sources and two types of light guide members corresponding to the two types of light sources are mounted, for example, Patent Document 1 discloses a fluorescence endoscope apparatus that combines a laser light source and a general illumination light source. ing. This fluorescence endoscope apparatus is configured to be able to irradiate a living tissue with general illumination light and laser light. An image bundle obtained by irradiating image light obtained when general illumination is irradiated and fluorescence obtained upon laser light irradiation. And can be observed with a TV camera. More specifically, laser light is guided to the endoscope tip using a laser transmission optical fiber, and general illumination light is guided to the endoscope tip using a general illumination optical fiber bundle. Patent Document 1 discloses a structure in which a strand of a general illumination optical fiber band is surrounded around an optical fiber for laser transmission.

特開平10−337271号公報JP 10-337271 A

上述の蛍光内視鏡装置の構成例に見られるように、2種類の光源とこれに対応する2種類の導光部材とを搭載した光源システムでは、次の問題点がある。すなわち、それぞれの光源に対応した、専用かつ特殊な導光機構が必要であり、目的(上記特許文献1の場合、一般照明光源系と蛍光観察用レーザ光源系)に応じた専用の光源システムをその都度構築する必要があるため、高価となり、コストパフォーマンスが良くない。   As can be seen in the above-described configuration example of the fluorescence endoscope apparatus, the light source system in which two types of light sources and two types of light guide members corresponding thereto are mounted has the following problems. That is, a dedicated and special light guide mechanism corresponding to each light source is required, and a dedicated light source system corresponding to the purpose (in the case of Patent Document 1 above, a general illumination light source system and a fluorescence light source system for fluorescence observation) is required. Since it is necessary to construct each time, it becomes expensive and the cost performance is not good.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、様々な目的に対し、個別の専用システムを構築することなく対応できる照射モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an irradiation module that can cope with various purposes without constructing an individual dedicated system.

本発明の照射モジュールの一態様は、光源モジュールと機械的に着脱可能な照射モジュールにおいて、
第1の光源モジュールから射出された第1の光源光が入射する第1の光源光入射端と、
前記第1の光源光入射端に入射した前記第1の光源光を導光する第1の導光部材と、
前記第1の光源モジュールとは異なる第2の光源モジュールから射出された第2の光源光が入射する第2の光源光入射端と、
前記第2の光源光入射端に入射した前記第2の光源光を導光する第2の導光部材と、
を具備し、
前記第1の導光部材と前記第2の導光部材とは、導光する光源光の光学特性に対応し、光学特性が互いに異なる、光学仕様を有することを特徴とする。
One aspect of the irradiation module of the present invention is an irradiation module mechanically detachable from the light source module.
A first light source light incident end on which the first light source light emitted from the first light source module is incident;
A first light guide member that guides the first light source light incident on the first light source light incident end;
A second light source light incident end on which a second light source light emitted from a second light source module different from the first light source module is incident;
A second light guide member that guides the second light source light incident on the second light source light incident end;
Comprising
The first light guide member and the second light guide member have optical specifications corresponding to optical characteristics of light source light to be guided and having different optical characteristics.

本発明によれば、目的に応じた照明光を射出する複数の導光ルートを有することにより、言い換えると、光源の種類に応じて、光源から射出された光を適切に導光する複数の導光部材を有することにより、様々な目的に対し、個別の専用システムを構築することなく対応できる照射モジュールを提供することができる。   According to the present invention, by having a plurality of light guide routes that emit illumination light according to the purpose, in other words, according to the type of the light source, a plurality of guides that appropriately guide the light emitted from the light source. By having the optical member, it is possible to provide an irradiation module that can cope with various purposes without constructing an individual dedicated system.

図1は、本発明の第1実施形態に係る複数の導光部材を有する照射モジュールの適用された光源システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a light source system to which an irradiation module having a plurality of light guide members according to the first embodiment of the present invention is applied. 図2は、第2の光源モジュールの変形例の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a modified example of the second light source module. 図3(A)は、第1の導光部材としての単線光ファイバの断面を示す図であり、図3(B)は、第2の導光部材としてのライトガイドの断面を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a cross section of a single-wire optical fiber as a first light guide member, and FIG. 3B is a diagram showing a cross section of a light guide as a second light guide member. . 図4は、本発明の第2実施形態に係る複数の導光部材を有する照射モジュールの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an irradiation module having a plurality of light guide members according to the second embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る複数の導光部材を有する照射モジュールの適用された光源システムの構成を図1に示す。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows the configuration of a light source system to which an irradiation module having a plurality of light guide members according to the first embodiment of the present invention is applied.

図1に示すように、この光源システム10は、3つの光源モジュール(第1の光源モジュール12、第2の光源モジュール14、第3の光源モジュール16)と、本実施形態に係る一つの照射モジュール18とにより構成されており、照射モジュール18に対し、3つの光源モジュール12,14,16から適切な光源モジュールを選択して組み合わせることで、目的に応じた照明光を射出可能な光源装置を構築できるように構成されている。   As shown in FIG. 1, the light source system 10 includes three light source modules (first light source module 12, second light source module 14, and third light source module 16) and one irradiation module according to the present embodiment. 18, and a light source device capable of emitting illumination light according to the purpose is constructed by selecting and combining appropriate light source modules from the three light source modules 12, 14, and 16 with respect to the irradiation module 18. It is configured to be able to.

次に、上記光源システム10を構成する各要素について順に説明する。   Next, each element which comprises the said light source system 10 is demonstrated in order.

まず、光源モジュール12,14,16について説明する。
第1乃至第3の光源モジュール12,14,16は、それぞれ、光源光を射出する光源と、光源から射出された光源光を照射モジュール18の後述する光源光入射端に向けて射出する光源光射出端と、光源光射出端を照射モジュール18の後述する接続ユニットに取り付けるための固定部Aと、を有している。また、光源を駆動する光源駆動ユニット20と電気的に接続し、光源を発光させるための電力や制御信号をその光源駆動ユニット20から受け取るための電気端子を有している。
以下、個々の光源モジュール12,14,16について、説明する。
First, the light source modules 12, 14, and 16 will be described.
The first to third light source modules 12, 14, and 16 are each a light source that emits light source light and light source light that emits light source light emitted from the light source toward a light source light incident end (to be described later) of the irradiation module 18. It has an emission end and a fixing portion A for attaching the light source light emission end to a connection unit, which will be described later, of the irradiation module 18. In addition, it has an electrical terminal that is electrically connected to the light source driving unit 20 that drives the light source, and that receives power and control signals for emitting light from the light source from the light source driving unit 20.
Hereinafter, the individual light source modules 12, 14, and 16 will be described.

まず、第1の光源モジュール12について説明する。
第1の光源モジュール12には、第1の光源として、青色のレーザ光を射出するInGaN系の青色半導体レーザ光源22が搭載されている。青色半導体レーザ光源22から射出された青色レーザ光は、レンズ24を介して集光され、大部分がレーザ光導光用光ファイバ26に入射する。レーザ光導光用光ファイバ26の射出端は、第1の光源光射出端28となっている。第1の光源光射出端28は、照射モジュール18に設けられた接続ユニット(後述)の後述する第1の光源光入射端と光学的に接続可能に構成されている。第1の光源モジュール12と接続ユニットとは、機械的に保持可能な接続機構を有している。すなわち、第1の光源モジュール12の第1の光源光射出端28近傍に設けられた第1の固定部A30は、接続ユニットの第1の光源光入射端近傍に設けられた後述する第1の固定部Bと噛み合うように構成されており、第1の光源モジュール12と接続ユニットとが機械的に保持される。
First, the first light source module 12 will be described.
The first light source module 12 includes an InGaN blue semiconductor laser light source 22 that emits blue laser light as a first light source. The blue laser light emitted from the blue semiconductor laser light source 22 is condensed through the lens 24 and most of the light enters the laser light guiding optical fiber 26. The exit end of the laser light guide optical fiber 26 is a first light source light exit end 28. The first light source light emission end 28 is configured to be optically connectable to a later-described first light source light incident end of a connection unit (described later) provided in the irradiation module 18. The first light source module 12 and the connection unit have a connection mechanism that can be mechanically held. That is, the first fixing portion A30 provided in the vicinity of the first light source light emission end 28 of the first light source module 12 is a first light source described later provided in the vicinity of the first light source light incident end of the connection unit. The first light source module 12 and the connection unit are mechanically held so as to mesh with the fixed portion B.

また、第1の光源モジュール12は、第1の光源である青色半導体レーザ光源22から発生した熱を放熱するための、ペルチェ素子と放熱フィンを組み合わせた放熱機構32を有している。図では簡単のため、放熱フィンのみを記載し、ペルチェ素子およびその制御系は省略した。   The first light source module 12 has a heat dissipation mechanism 32 that combines a Peltier element and a heat dissipation fin for radiating heat generated from the blue semiconductor laser light source 22 that is the first light source. For the sake of simplicity, only the radiation fins are shown in the figure, and the Peltier element and its control system are omitted.

また、接続ケーブル34を経由して光源駆動ユニット20と電気的に接続するための電気端子36を有している。   In addition, an electrical terminal 36 for electrically connecting to the light source drive unit 20 via the connection cable 34 is provided.

次に、第2の光源モジュール14について説明する。
第2の光源モジュール14には、第2の光源である白色光源として、放電ランプの一種である、Xeランプ38が搭載されている。Xeランプ38から放出されたランプ光のうち、前方に放出された成分は、フィルタ40、レンズ42を介して、また、後方に放出された成分はミラー44、フィルタ40、レンズ42を介して集光され、これらの一部が導光ロッド46に入射する。2枚のレンズ42のうち、Xeランプ38側のレンズは、ランプ光を略平行光にする機能を有し、略平行光化されたランプ光をフィルタ40に照射する。フィルタ40は、Xeランプ38から放出されるランプ光から、不要な紫外線、赤外線を除去する機能を有するバンドパスフィルタ、またはローパスフィルタとハイパスフィルタの組み合わせである。2枚のレンズ42のうち、導光ロッド46側に配置されたレンズは、フィルタにより不要な成分が除去されたランプ光を導光ロッド46の入射端に集光する機能を有している。また、ミラー44は、後方に放出されたランプ光をレンズ42の方向に反射し、レンズ42上に集光する機能を有する凹面ミラーである。導光ロッド46の射出端は、第2の光源光射出端48となっている。第2の光源光射出端48は、照射モジュール18の接続ユニット(後述)の後述する第2の光源光入射端と光学的に接続可能に構成されている。第2の光源モジュール14と接続ユニットとは、機械的に保持可能な接続機構を有している。すなわち、第2の光源モジュール14に搭載された第2の固定部A50と接続ユニットに搭載された後述する第2の固定部Bとが噛み合って、両者を機械的に保持する接続機構を構成している。また、第2の光源モジュール14は、Xeランプ38から発生した熱、及びランプ光が照射され、その一部を吸収することにより温度が上昇する部材の熱を放熱するための、冷却ファンと放熱フィン52を組み合わせた放熱機構が搭載されている。なお、図では簡単のため、放熱フィン52のみを記載し、冷却ファンおよび関連する制御系等は省略した。
Next, the second light source module 14 will be described.
The second light source module 14 is equipped with a Xe lamp 38, which is a kind of discharge lamp, as a white light source that is a second light source. Of the lamp light emitted from the Xe lamp 38, the component emitted forward is collected through the filter 40 and the lens 42, and the component emitted backward is collected through the mirror 44, the filter 40 and the lens 42. A portion of these light is incident on the light guide rod 46. Of the two lenses 42, the lens on the Xe lamp 38 side has a function of making the lamp light substantially parallel light, and irradiates the filter 40 with the lamp light converted into substantially parallel light. The filter 40 is a band pass filter having a function of removing unnecessary ultraviolet rays and infrared rays from the lamp light emitted from the Xe lamp 38, or a combination of a low pass filter and a high pass filter. Of the two lenses 42, the lens disposed on the light guide rod 46 side has a function of condensing the lamp light from which unnecessary components have been removed by the filter at the incident end of the light guide rod 46. The mirror 44 is a concave mirror having a function of reflecting the lamp light emitted backward in the direction of the lens 42 and condensing it on the lens 42. An exit end of the light guide rod 46 is a second light source light exit end 48. The second light source light emitting end 48 is configured to be optically connectable to a later-described second light source light incident end of a connection unit (described later) of the irradiation module 18. The second light source module 14 and the connection unit have a connection mechanism that can be mechanically held. That is, the second fixing portion A50 mounted on the second light source module 14 and the second fixing portion B described later mounted on the connection unit mesh with each other to form a connection mechanism that mechanically holds both. ing. In addition, the second light source module 14 is irradiated with heat generated from the Xe lamp 38 and lamp light and absorbs a part of the light, and the second light source module 14 dissipates heat of a member whose temperature rises, and heat radiation. A heat dissipation mechanism in which the fins 52 are combined is mounted. For the sake of simplicity, only the radiation fins 52 are shown in the figure, and the cooling fan and related control system are omitted.

また、接続ケーブル54を経由して光源駆動ユニット20と電気的に接続するための電気端子56を有している。   In addition, an electrical terminal 56 is provided for electrical connection with the light source drive unit 20 via the connection cable 54.

次に、第3の光源モジュール16について説明する。
第3の光源モジュール16は基本的に、第2の光源モジュール14に搭載されていた第2の光源であるXeランプ38に代えて、第3の光源としてLED58を搭載したものである。第3の光源モジュール16は、Xeランプ38がLED58となっている点、及び、光源光を導光ロッド46に入射させるための光学系の構成が第2の光源モジュール14と異なっている。第3の光源モジュール16は、RGB3色のLED58が同一の基板上に搭載され、それぞれのLED58から発生したLED光は、合波光学系60により一つの光路に集められ、導光ロッド46に入射するように構成されている。合波光学系60は、ダイクロイックミラー等を用いて構成されている。LED58が搭載された基板は、熱伝導率の高い、アルミニウム基板や、窒化アルミニウム基板等が用いられており、その裏面には放熱フィン52が設けられている。なお、LED58の場合でも、冷却ファンを用いることで、より効率的に放熱することができるため、これを搭載しても良い。また、LED58の場合でも、目的に応じて、集光レンズや不要なLED光をカットするフィルタを用いても良い。
Next, the third light source module 16 will be described.
The third light source module 16 basically has an LED 58 mounted as a third light source in place of the Xe lamp 38 which is the second light source mounted on the second light source module 14. The third light source module 16 is different from the second light source module 14 in that the Xe lamp 38 is an LED 58 and the configuration of the optical system for causing the light source light to enter the light guide rod 46. In the third light source module 16, RGB three-color LEDs 58 are mounted on the same substrate, and the LED light generated from each LED 58 is collected in one optical path by the multiplexing optical system 60 and incident on the light guide rod 46. Is configured to do. The multiplexing optical system 60 is configured using a dichroic mirror or the like. As the substrate on which the LED 58 is mounted, an aluminum substrate, an aluminum nitride substrate, or the like having high thermal conductivity is used, and heat dissipating fins 52 are provided on the back surface thereof. Even in the case of the LED 58, since it is possible to dissipate heat more efficiently by using a cooling fan, it may be mounted. Also in the case of the LED 58, a condensing lens or a filter for cutting unnecessary LED light may be used depending on the purpose.

そして、上記第2の光源モジュール14と同様に、接続ケーブル54を経由して光源駆動ユニット20と電気的に接続するための電気端子56を有している。   As with the second light source module 14, an electrical terminal 56 is provided for electrical connection with the light source drive unit 20 via the connection cable 54.

このような第3の光源モジュール16では、RGB光の光量比を調整することで、様々な色の照明光を実現できる。等しい光量で混合することで白色光を実現できる。   In the third light source module 16 as described above, illumination light of various colors can be realized by adjusting the light quantity ratio of RGB light. White light can be realized by mixing with equal amounts of light.

なお、第3の光源モジュール16は、基本的な機能構成は第2の光源モジュール14と同様のため、これ以降の説明では、代表として第2の光源モジュール14を用いる例を説明し、第3の光源モジュール16の構成や動作についての説明は省略する。   The third light source module 16 has the same basic functional configuration as that of the second light source module 14, and therefore, in the following description, an example in which the second light source module 14 is used as a representative will be described. Description of the configuration and operation of the light source module 16 will be omitted.

次に、光源駆動ユニット20につて説明する。
光源駆動ユニット20は、上記のような構成の光源モジュール12,14(16)に電力を供給し、また、光源モジュール12,14(16)に搭載される光源の発光状態を制御するユニットである。本実施形態における光源システム10では、一つの光源駆動ユニット20を有しており、第1の光源モジュール12、第2の光源モジュール14の両方と接続ケーブル34,54、電気端子36,56を経由して電気的に接続可能となっている。
Next, the light source drive unit 20 will be described.
The light source drive unit 20 is a unit that supplies power to the light source modules 12 and 14 (16) configured as described above and controls the light emission state of the light sources mounted on the light source modules 12 and 14 (16). . The light source system 10 in the present embodiment has one light source driving unit 20, via both the first light source module 12 and the second light source module 14, connection cables 34 and 54, and electrical terminals 36 and 56. And can be electrically connected.

光源駆動ユニット20は、接続された光源モジュール12,14(16)の種類を判別する機能を有している。すなわち、光源駆動ユニット20と光源モジュール12,14(16)との接続ケーブル34,54には、電力を供給する電力配線、光源の駆動状態を制御する制御信号配線に加え、接続された光源モジュール12,14(16)の種類を判別する判別信号配線が搭載されている。光源駆動ユニット20は、判別信号配線を経由して受信する判別信号を元に、接続されている光源モジュール12,14(16)の種類を判別する。例えば、接続した光源モジュールが青色半導体レーザ光源22を搭載した第1の光源モジュール12である場合、判別信号配線を経由してそれを検出し、レーザ光源に応じた電力と制御信号を、それぞれ電力配線、制御信号配線から供給する。   The light source driving unit 20 has a function of determining the type of the connected light source modules 12 and 14 (16). That is, the connection cables 34 and 54 between the light source drive unit 20 and the light source modules 12 and 14 (16) are connected to the light source modules connected to the power wiring for supplying power and the control signal wiring for controlling the driving state of the light source. A discrimination signal wiring for discriminating types of 12, 14 (16) is mounted. The light source driving unit 20 determines the type of the connected light source modules 12 and 14 (16) based on the determination signal received via the determination signal wiring. For example, when the connected light source module is the first light source module 12 on which the blue semiconductor laser light source 22 is mounted, it is detected via the discrimination signal wiring, and the power and control signal corresponding to the laser light source are respectively supplied to the power. Supplied from wiring and control signal wiring.

接続された光源モジュール12,14(16)の判別方法としては、例えば、光源モジュール12,14(16)内の図示しない記憶メモリに、光源の種類や駆動情報を予め記憶しておき、それを光源駆動ユニット20から読み出す方法がある。また、別の方法としては、接続ケーブル34,54と接続する電気端子36,56の端子部に光源モジュール特有の凹凸など形状的な特徴を設けておき、接続ケーブル34,54に搭載された図示しないセンサにより形状を検出し、その検出された形状に基づいて光源モジュール12,14(16)の種類を判別する方法が考えられる。さらに、光源モジュール12,14(16)から判別信号配線を通して固有の電気信号パターンを出力するように構成しておき、その電気信号パターンから接続された光源モジュール12,14(16)の種類を判別する方法などが考えられる。   As a method for discriminating the connected light source modules 12 and 14 (16), for example, the type and driving information of the light source are stored in advance in a storage memory (not shown) in the light source modules 12 and 14 (16). There is a method of reading from the light source drive unit 20. As another method, the terminal portions of the electrical terminals 36 and 56 connected to the connection cables 34 and 54 are provided with geometric features such as irregularities peculiar to the light source module, and the electrical equipment is mounted on the connection cables 34 and 54. A method is conceivable in which the shape is detected by a sensor that does not, and the type of the light source modules 12, 14 (16) is determined based on the detected shape. Further, the light source modules 12 and 14 (16) are configured to output a specific electric signal pattern through the determination signal wiring, and the type of the connected light source modules 12 and 14 (16) is determined from the electric signal pattern. Possible ways to do this.

このとき、光源モジュール12,14(16)の制御は、光源モジュール12,14(16)の種類のみではなく、光源モジュール12,14(16)と接続された、照射モジュール18の種類に応じて適切に調整することが望ましい。このためには、光源モジュール12,14(16)に接続された照射モジュール18の種類の情報を光源駆動ユニット20に送信する必要がある。この照射モジュール18の情報は、光源モジュール12,14(16)、接続ケーブル34,54を経由して行ってもかまわないし、光源駆動ユニット20と接続ユニット(後述)とを直接接続して行ってもかまわない。   At this time, the light source modules 12 and 14 (16) are controlled not only according to the type of the light source modules 12 and 14 (16) but also according to the type of the irradiation module 18 connected to the light source modules 12 and 14 (16). It is desirable to adjust appropriately. For this purpose, it is necessary to transmit information on the type of the irradiation module 18 connected to the light source modules 12 and 14 (16) to the light source driving unit 20. The information on the irradiation module 18 may be transmitted via the light source modules 12 and 14 (16) and the connection cables 34 and 54, or by directly connecting the light source driving unit 20 and a connection unit (described later). It doesn't matter.

なお、本実施形態では、光源駆動ユニット20から、二つの光源モジュールに向け、2本の接続ケーブル34,54を接続する例を示したが、これに限らない。例えば、第2の光源モジュール14と光源駆動ユニット20を接続ケーブル54で接続しておき、第1の光源モジュール12の制御は、接続ケーブル54、第2の光源モジュール14、照射モジュール18の接続ユニットを経由して、制御する方法も可能である。この場合、第1の光源モジュール12と接続ユニットの接続部には、第1の光源光入射端(後述)に加え、制御信号を送信する制御信号送信端子や電力供給を行うための電力供給端子である、電気接続端子が設けられている。このとき、接続された光源モジュールの種類の判別信号は、この接続を利用することが望ましい。   In the present embodiment, the example in which the two connection cables 34 and 54 are connected from the light source driving unit 20 to the two light source modules is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the second light source module 14 and the light source drive unit 20 are connected by the connection cable 54, and the control of the first light source module 12 is performed by connecting the connection cable 54, the second light source module 14, and the irradiation module 18. It is also possible to perform control via this. In this case, in addition to the first light source light incident end (described later), the connection portion between the first light source module 12 and the connection unit has a control signal transmission terminal for transmitting a control signal and a power supply terminal for supplying power. An electrical connection terminal is provided. At this time, it is desirable to use this connection for the discrimination signal of the type of the connected light source module.

さらに、本実施形態では、光源駆動ユニット20は、光源モジュール12,14(16)とは独立したユニットとした例を示したが、これに限らない。図2に、第2の光源モジュール14の変形例を示す。図2に示す構成では、第2の光源モジュール14の内部に光源駆動ユニット20が搭載されている。第2の光源モジュール14は、第1の光源モジュール12と比較して大型であり、大電力を使用するため、光源駆動ユニット20を搭載しても、構成に大きな影響を与えない。この場合、第1の光源モジュール12を制御するための接続ケーブル34は用いず、照射モジュール18の接続ユニットを経由して制御する構成が望ましい。   Further, in the present embodiment, the light source driving unit 20 is an independent unit from the light source modules 12 and 14 (16), but is not limited thereto. FIG. 2 shows a modification of the second light source module 14. In the configuration shown in FIG. 2, the light source driving unit 20 is mounted inside the second light source module 14. Since the second light source module 14 is larger than the first light source module 12 and uses a large amount of power, even if the light source driving unit 20 is mounted, the configuration is not greatly affected. In this case, a configuration in which the connection cable 34 for controlling the first light source module 12 is not used and the control is performed via the connection unit of the irradiation module 18 is desirable.

なお、光源駆動ユニット20を第1の光源モジュール12に搭載することも可能である。こうすることで、第1の光源モジュール12+光源駆動ユニット20のサイズと、第2の光源モジュール14のサイズとの差が小さくなるため、保管等の管理が行い易いなどのメリットがある。   The light source drive unit 20 can be mounted on the first light source module 12. By doing so, the difference between the size of the first light source module 12 + the light source drive unit 20 and the size of the second light source module 14 is reduced, so that there is an advantage that management such as storage is easy.

次に、照射モジュール18について説明する。
本第1実施形態に係る照射モジュール18は、接続ユニット62と導光ユニット64とを有している。導光ユニット64には、第1の導光部材66と第2の導光部材68との2種類の導光部材が搭載されている。光源モジュール12及び14(16)から射出され、接続ユニット62の後述する光源光入射端から入射した光源光は、これら導光部材66,68を経由してそれら導光部材の光射出端まで導光され、後述する光変換ユニットにより照明光に変換されるか、または直接、照明対象物に向けて照射される。本実施形態では、第1、第2の2種類の導光部材66,68を有する導光ユニット64の例を示している。第1、第2の導光部材66,68の光射出端には、それぞれ第1、第2の光変換ユニット70,72が接続されており、光源光はここで照明光に変換されて照明対象物に照射される。
ここで、本実施形態の照射モジュール18が有する要素について説明する。
Next, the irradiation module 18 will be described.
The irradiation module 18 according to the first embodiment includes a connection unit 62 and a light guide unit 64. Two types of light guide members, a first light guide member 66 and a second light guide member 68, are mounted on the light guide unit 64. The light source light emitted from the light source modules 12 and 14 (16) and incident from a light source light incident end (to be described later) of the connection unit 62 is guided to the light emitting ends of the light guide members via these light guide members 66 and 68. The light is converted into illumination light by a light conversion unit, which will be described later, or directly directed toward the illumination object. In the present embodiment, an example of the light guide unit 64 having the first and second light guide members 66 and 68 is shown. First and second light conversion units 70 and 72 are connected to the light exit ends of the first and second light guide members 66 and 68, respectively, and the light source light is converted into illumination light here for illumination. The object is irradiated.
Here, the element which the irradiation module 18 of this embodiment has is demonstrated.

まず、接続ユニット62について説明する。
接続ユニット62は、光源モジュール12,14または16と光学的にも機械的にも接続し、光源モジュール12,14または16から射出された光源光を、導光ユニット64に伝えるための接続機能を有している。本実施形態では、接続ユニット62は略直方体であり、その異なる二つの平面上に、第1の光源光入射端74、第2の光源光入射端76の、二つの光源光入射端が設けられている。
First, the connection unit 62 will be described.
The connection unit 62 is optically and mechanically connected to the light source module 12, 14 or 16, and has a connection function for transmitting the light source light emitted from the light source module 12, 14 or 16 to the light guide unit 64. Have. In the present embodiment, the connection unit 62 is a substantially rectangular parallelepiped, and two light source light incident ends of a first light source light incident end 74 and a second light source light incident end 76 are provided on two different planes. ing.

接続ユニット62に設けられた二つの光源光入射端74,76は、第1、第2の導光部材66,68の光源光入射端であり、光源から射出された光源光が入射するという共通の機能を有している。一方、第1の光源光入射端74近傍に設けられた第1の固定部B78は、第1の光源モジュール12に設けられた第1の固定部A30とは機械的に接続可能となっているが、第2の光源モジュール14に設けられた第2の固定部A50とは機械的に接続不可能となっており、第2の光源光入射端76近傍に設けられた第2の固定部B80は、第2の光源モジュール14に設けられた第2の固定部A50と機械的に接続可能となっているが、第1の光源モジュール12に設けられた第1の固定部A30とは機械的に接続不可能となっている点が異なっている。   The two light source light incident ends 74 and 76 provided in the connection unit 62 are the light source light incident ends of the first and second light guide members 66 and 68 and are common in that the light source light emitted from the light source is incident thereon. It has the function of On the other hand, the first fixing portion B78 provided in the vicinity of the first light source light incident end 74 can be mechanically connected to the first fixing portion A30 provided in the first light source module 12. However, it cannot be mechanically connected to the second fixing portion A50 provided in the second light source module 14, and the second fixing portion B80 provided in the vicinity of the second light source light incident end 76. Is mechanically connectable to the second fixing portion A50 provided in the second light source module 14, but mechanically connected to the first fixing portion A30 provided in the first light source module 12. The difference is that it is impossible to connect to.

本実施形態では、第1の光源光入射端74は、第1の光源である青色半導体レーザ光源22が搭載された第1の光源モジュール12から射出された第1の光源光である青色レーザ光が入射する光源光入射端である。このため、第1の光源光入射端74は、レーザ光の導光に適した単線光ファイバの端部であり、フェルールにより保持されている。図3(A)に示すように、単線光ファイバ82は、屈折率が高いコア84を、それより屈折率が低いクラッド86によりカバーして構成された、一本の光ファイバである。レーザ光を導光するには、コア径が数μmから200μm程度の光ファイバが適している。照明用途としては、マルチモード光ファイバが適している。なお、単線光ファイバ82の有効な入射領域とは、図3(A)に示すように、そのコア84の領域を言う。   In the present embodiment, the first light source light incident end 74 is the blue laser light that is the first light source light emitted from the first light source module 12 on which the blue semiconductor laser light source 22 that is the first light source is mounted. Is a light source light incident end on which is incident. For this reason, the first light source light incident end 74 is an end portion of a single-wire optical fiber suitable for guiding laser light, and is held by a ferrule. As shown in FIG. 3A, the single-line optical fiber 82 is a single optical fiber configured by covering a core 84 having a high refractive index with a clad 86 having a lower refractive index. An optical fiber having a core diameter of about several μm to 200 μm is suitable for guiding laser light. Multimode optical fibers are suitable for lighting applications. The effective incident area of the single-line optical fiber 82 refers to the area of the core 84 as shown in FIG.

第1の光源光入射端74は、第1の光源モジュール12のレーザ光導光用光ファイバ26と、互いの中心軸が略一致するように対峙して、接続機構により機械的に保持される。単線光ファイバ82は、接続ユニット62の内部を通過し、導光ユニット64まで延びている。すなわち、第1の導光部材66である単線光ファイバ82は、接続ユニット62内を、第1の光源光入射端74から導光ユニット64の先端部付近まで、略直線状に延びている。   The first light source light incident end 74 faces the laser light guiding optical fiber 26 of the first light source module 12 so that their center axes substantially coincide with each other, and is mechanically held by a connection mechanism. The single optical fiber 82 passes through the connection unit 62 and extends to the light guide unit 64. That is, the single-line optical fiber 82 that is the first light guide member 66 extends substantially linearly in the connection unit 62 from the first light source light incident end 74 to the vicinity of the tip of the light guide unit 64.

これに対して、第2の光源光入射端76は、ランプ光源である第2の光源モジュール14またはLED光源である第3の光源モジュール16と接続するように構成されている。   On the other hand, the second light source light incident end 76 is configured to be connected to the second light source module 14 that is a lamp light source or the third light source module 16 that is an LED light source.

第2の光源光入射端76は、Xeランプ38やLED58等の、青色半導体レーザ光源22と比較して発光領域の大きな光源からの第2または第3の光源光を効率よく受光する必要があるため、第1の光源光入射端74と比較して、大きな入射領域を有するライトガイドの端部としている。ここで、図3(B)に示すように、ライトガイド88は、バンドルファイバにより構成され、バンドルファイバの有効な入射領域とは、束ねられた光ファイバ素線90が配置された領域92を言う。通常、バンドルファイバは、束ねられた光ファイバ素線90の周囲を金属等のケース94により略円形に保持されて構成される。このとき、バンドルファイバの有効な入射領域の径とは、略円形に保持された、光ファイバ素線90が配置されたバンドルファイバ径を言う。Xeランプ38やLED58からの第2または第3の光源光を導光するには、有効な入射領域の径は数百μm以上が望ましい。また、太すぎると導光ユニット64の径が太くなるため、用途によっては問題となる場合がある。このため、3mm程度かそれ以下にすると、細い穴内などを照明する場合にも、穴内への導光ユニット64の挿入性が高く、適用範囲が制限される恐れが小さい。   The second light source light incident end 76 needs to efficiently receive the second or third light source light from the light source having a larger light emitting area than the blue semiconductor laser light source 22 such as the Xe lamp 38 and the LED 58. Therefore, compared with the first light source light incident end 74, the end portion of the light guide has a large incident area. Here, as shown in FIG. 3B, the light guide 88 is formed of a bundle fiber, and the effective incident area of the bundle fiber is an area 92 where the bundled optical fiber strands 90 are arranged. . Usually, a bundle fiber is configured by holding a bundle of optical fiber strands 90 in a substantially circular shape by a case 94 made of metal or the like. At this time, the diameter of the effective incident region of the bundle fiber refers to the bundle fiber diameter in which the optical fiber strand 90 that is held in a substantially circular shape is disposed. In order to guide the second or third light source light from the Xe lamp 38 or the LED 58, the diameter of the effective incident region is preferably several hundred μm or more. Moreover, since the diameter of the light guide unit 64 will become thick when too thick, it may become a problem depending on a use. For this reason, if it is set to about 3 mm or less, even when illuminating a narrow hole or the like, the light guide unit 64 is highly insertable into the hole, and the application range is less likely to be limited.

また、第1の光源モジュール12と第2の光源モジュール14との両方を、接続ユニット62に同時に接続することを可能とするため、本実施形態に係る照射モジュール18では、略直方体形状を有する接続ユニット62の、互いに直交する二つの面に第1、第2の光源光入射端74,76を設けている。導光ユニット64内では、第1の導光部材66と第2の導光部材68が並列して配置されるため、接続ユニット62内で、少なくとも一方の光路を曲げる必要がある。本実施形態では、第2の導光部材68に屈曲可能なバンドルファイバを用いているため、図1に示すように、バンドルファイバを屈曲させて搭載している。   In addition, in order to enable both the first light source module 12 and the second light source module 14 to be connected to the connection unit 62 at the same time, the irradiation module 18 according to the present embodiment has a connection having a substantially rectangular parallelepiped shape. First and second light source light incident ends 74 and 76 are provided on two surfaces of the unit 62 which are orthogonal to each other. Since the first light guide member 66 and the second light guide member 68 are arranged in parallel in the light guide unit 64, it is necessary to bend at least one optical path in the connection unit 62. In the present embodiment, since a bendable bundle fiber is used for the second light guide member 68, the bundle fiber is bent and mounted as shown in FIG.

次に、導光ユニット64について説明する。
導光ユニット64は、光源から放射された光源光を照明光射出端まで導光するものである。所望の位置、方向に照明光を射出することを可能にするために、本実施形態における導光部材66,68は、自在に湾曲可能な単線光ファイバ82、ライトガイド88が選択されている。
Next, the light guide unit 64 will be described.
The light guide unit 64 guides the light source light emitted from the light source to the illumination light exit end. In order to make it possible to emit illumination light in a desired position and direction, the light guide members 66 and 68 in the present embodiment are selected from a single-wire optical fiber 82 and a light guide 88 that can be freely bent.

導光ユニット64には、第1の導光部材66と第2の導光部材68の二つの導光部材が並列して搭載されており、導光ユニット被覆96により被覆されている。導光ユニット64の一端は、接続ユニット62に接続されている。導光ユニット64に搭載された導光部材のうち、第1の導光部材66である単線光ファイバ82は、第1の光源光入射端74から接続ユニット62内を通過して、導光ユニット64に搭載された第1の光変換ユニット70まで延びている。また、第2の導光部材68であるライトガイド88は、第2の光源光入射端76から接続ユニット62内を通過して、導光ユニット64内に搭載された第2の光変換ユニット72まで延びている。   Two light guide members, a first light guide member 66 and a second light guide member 68, are mounted in parallel on the light guide unit 64, and are covered with a light guide unit coating 96. One end of the light guide unit 64 is connected to the connection unit 62. Among the light guide members mounted on the light guide unit 64, the single-line optical fiber 82 that is the first light guide member 66 passes through the connection unit 62 from the first light source light incident end 74 and passes through the connection unit 62. 64 extends to the first light conversion unit 70 mounted on 64. The light guide 88 that is the second light guide member 68 passes through the connection unit 62 from the second light source light incident end 76 and is mounted in the light guide unit 64. It extends to.

前述したように、第2の導光部材68であるライトガイド88は、青色半導体レーザ光源22と比較して大きな発光領域を有するXeランプ38やLED58からの第2または第3の光源光を導光するため、有効な入射領域の大きなバンドルファイバが用いられている。バンドルファイバは、光ファイバ素線90を数百本から数千本束ねて構成されている。バンドルファイバは、接続ユニット62内を通過して第2の光源光入射端76まで延びている。すなわち、バンドルファイバは、接続ユニット62内で図1に示すように屈曲して配置されている。   As described above, the light guide 88 serving as the second light guide member 68 guides the second or third light source light from the Xe lamp 38 or the LED 58 having a larger light emitting area than the blue semiconductor laser light source 22. In order to emit light, a bundle fiber having a large effective incident area is used. The bundle fiber is configured by bundling hundreds to thousands of optical fiber strands 90. The bundle fiber passes through the connection unit 62 and extends to the second light source light incident end 76. That is, the bundle fiber is bent and arranged in the connection unit 62 as shown in FIG.

なお、第1及び第2の導光部材66,68は、導光する光源光の光学特性に応じて、その光学仕様が設定されることが望ましい。本実施形態の場合、第1の導光部材66は、第1の光源光としての青色のレーザ光を導光することを目的としている。レーザ光は、発光点が小さく、レンズ等により小さな入射領域にも容易に入射させることが可能である。従って、第1の導光部材66に要求される光学仕様は、青色領域の波長である、370nm〜500nmの波長域の光透過率が高いことが望ましい。また、開口数NAについては、それほど大きくなくても良い。例えば、第1の導光部材66としては、0.2〜0.4程度のNAを有する、一般的なレーザ光導光用の単線光ファイバを用いることができる。   In addition, as for the 1st and 2nd light guide members 66 and 68, it is desirable that the optical specification is set according to the optical characteristic of the light source light to guide. In the present embodiment, the first light guide member 66 is intended to guide blue laser light as the first light source light. Laser light has a small light emitting point and can be easily incident on a small incident region by a lens or the like. Accordingly, it is desirable that the optical specifications required for the first light guide member 66 have high light transmittance in the wavelength region of 370 nm to 500 nm, which is the wavelength of the blue region. Further, the numerical aperture NA may not be so large. For example, as the first light guide member 66, a general single-line optical fiber for guiding laser light having an NA of about 0.2 to 0.4 can be used.

一方、第2の導光部材68は、Xeランプ38やLED58からの光のように、発光点が大きく、放射角も広く、さらに波長範囲の広い第2または第3の光源光を導光することが想定されている。従って、第2の導光部材68に要求される光学仕様は、広い放射角に対応するため、開口数NAの大きいことが望ましい。従って、第2の導光部材68としては、第1の導光部材66よりも開口数NAの大きな光ファイバ素線90を用いることが望ましい。また、広い波長範囲の光を導光するため、可視光から近赤外域の光に対し、比較的平坦であることが望ましいが、視感度の比較的低い青色領域の光に対して、特に高い透過率である必要性は少ない。   On the other hand, the second light guide member 68 guides the second or third light source light having a large light emitting point, a wide radiation angle, and a wide wavelength range, like light from the Xe lamp 38 and the LED 58. It is assumed that Accordingly, it is desirable that the optical specifications required for the second light guide member 68 have a large numerical aperture NA in order to cope with a wide radiation angle. Therefore, it is desirable to use an optical fiber 90 having a numerical aperture NA larger than that of the first light guide member 66 as the second light guide member 68. Moreover, in order to guide light in a wide wavelength range, it is desirable that the light is relatively flat for visible to near-infrared light, but particularly high for light in the blue region with relatively low visibility. There is little need for transmittance.

以上をまとめると、第1の導光部材66と第2の導光部材68に要求される光学仕様について、比較すると、下記のようになる。
(1)有効な入射領域は、第1の導光部材66より第2の導光部材68が大きいことが望ましい。
(2)開口数NAは、第1の導光部材66より第2の導光部材68のほうが大きいことが望ましい。
(3)光透過率は、青色領域においては、第2の導光部材68より第1の導光部材66が高いことが望ましい。
In summary, the optical specifications required for the first light guide member 66 and the second light guide member 68 are compared as follows.
(1) It is desirable that the effective incident area is larger in the second light guide member 68 than in the first light guide member 66.
(2) It is desirable that the numerical aperture NA of the second light guide member 68 is larger than that of the first light guide member 66.
(3) The light transmittance is desirably higher in the first light guide member 66 than in the second light guide member 68 in the blue region.

なお、上記(3)の光透過率については、本実施形態では青色半導体レーザ光源22を用いたため、青色領域の透過率として設定した。それ以外の領域の光源を用いる場合は、その光源のピーク波長の透過率が高いことが望ましい。従って、上記(3)は、以下となる。
(3’)光透過率は、第1の導光部材66が導光する光源光のピーク波長である波長λにおいて、第2の導光部材68より第1の導光部材66が高いことが望ましい。
The light transmittance of (3) is set as the transmittance of the blue region because the blue semiconductor laser light source 22 is used in the present embodiment. When using a light source in a region other than that, it is desirable that the transmittance of the light source has a high peak wavelength. Therefore, the above (3) is as follows.
(3 ′) The light transmittance of the first light guide member 66 is higher than that of the second light guide member 68 at the wavelength λ that is the peak wavelength of the light source light guided by the first light guide member 66. desirable.

なお、本実施形態では、青色半導体レーザ光源22と組み合わせて青色レーザ光を導光するための第1の導光部材66として単線光ファイバ82を、Xeランプ38やLED58等の光源と組み合わせランプ光、LED光を導光するための第2の導光部材68としては、光ファイバ素線90を束ねたバンドルファイバを用いたライトガイド88とする例を示したが、これに限らない。例えば、基板上やフィルム上に、屈折率の異なる部材をパターニング、積層した光導波路を用いることができる。光導波路は、複数の導光路を分離、結合したり、様々な複雑な光路をパターニングしたりすることが可能である。このとき、有効な入射領域は、入射端面における、屈折率の高い領域である導光領域を意味する。円形で無い導光路の場合は、径の代わりにその面積を用いて光学仕様を検討できる。   In the present embodiment, the single-line optical fiber 82 is combined with the light source such as the Xe lamp 38 and the LED 58 as the first light guide member 66 for guiding the blue laser light in combination with the blue semiconductor laser light source 22, and the combined lamp light. As the second light guide member 68 for guiding the LED light, the light guide 88 using the bundle fiber in which the optical fiber strands 90 are bundled is shown, but the present invention is not limited to this. For example, an optical waveguide obtained by patterning and laminating members having different refractive indexes on a substrate or a film can be used. The optical waveguide can separate and combine a plurality of light guide paths and pattern various complicated optical paths. At this time, an effective incident region means a light guide region that is a region having a high refractive index on the incident end face. In the case of a non-circular light guide, the optical specification can be examined using the area instead of the diameter.

また、別の導光路の例としては、バンドルファイバの代わりに、数百ミクロン以上のコア径を有する単線光ファイバを用いることができる。有効な入射領域が同じ場合、太径の単線光ファイバを用いることで、バンドルファイバの場合と比較しても、発光領域の大きなXeランプ38やLED58からの光をより効率的に導光することが可能となる。ただし、コア径の太い単線の光ファイバは曲がりにくくなるため、導光ユニット64に可撓性が要求される場合には適さない。   As another example of the light guide, a single-line optical fiber having a core diameter of several hundred microns or more can be used instead of the bundle fiber. When the effective incident area is the same, the light from the Xe lamp 38 and the LED 58 having a large light emitting area can be guided more efficiently by using a large-diameter single-wire optical fiber compared to the case of a bundle fiber. Is possible. However, a single-core optical fiber having a large core diameter is difficult to bend, and thus is not suitable when the light guide unit 64 requires flexibility.

本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、光源の発光領域の大きさや、光源装置の使用目的に応じて様々な光学仕様の導光部材を用いることが可能である。   It is possible to use light guide members having various optical specifications according to the size of the light emitting region of the light source and the purpose of use of the light source device without departing from the spirit of the present invention.

次に、光変換ユニット70,72について説明する。
光変換ユニット70,72は、光源から射出された光源光を所望の照明光に変換する機能を有している。例えば、導光部材66,68から射出された光源光の配光角を制御したり、波長やスペクトル形状、光量を制御したりする機能を有している。
Next, the light conversion units 70 and 72 will be described.
The light conversion units 70 and 72 have a function of converting light source light emitted from the light source into desired illumination light. For example, it has functions of controlling the light distribution angle of the light source light emitted from the light guide members 66 and 68, and controlling the wavelength, spectral shape, and amount of light.

光変換ユニット70,72は、導光ユニット64の照明光射出端側に設けられている。   The light conversion units 70 and 72 are provided on the illumination light exit end side of the light guide unit 64.

本実施の形態では、第1の光変換ユニット70として、第1の光源である青色半導体レーザ光源22から射出された青色レーザ光の一部を吸収して黄色蛍光に変換して射出し、残りの青色レーザ光を散乱して射出する、スペクトル変換部材が搭載されている。このようなスペクトル変換部材は、例えば、YAG:Ceなどの蛍光体粉末を樹脂やガラス中に分散させた波長変換部材を用いることができる。波長変換部材により、青色レーザ光の光学的性質であるピーク波長、スペクトル形状、配光角を変換することができる。   In the present embodiment, as the first light conversion unit 70, a part of the blue laser light emitted from the blue semiconductor laser light source 22 that is the first light source is absorbed, converted into yellow fluorescence, and then emitted. A spectral conversion member that scatters and emits blue laser light is mounted. As such a spectral conversion member, for example, a wavelength conversion member in which a phosphor powder such as YAG: Ce is dispersed in a resin or glass can be used. The wavelength conversion member can convert the peak wavelength, spectrum shape, and light distribution angle, which are optical properties of blue laser light.

第1の光変換ユニット70は、第1の導光部材66とは光学的に接続されており、第1の導光部材66により導光された第1の光源光である青色レーザ光が入射するように構成されている。また、第1の光変換ユニット70は、第2の導光部材68とは光学的に接続されておらず、第2の導光部材68により導光された第2または第3の光源光であるランプ光やLED光が入射しないように構成されている。   The first light conversion unit 70 is optically connected to the first light guide member 66, and the blue laser light that is the first light source light guided by the first light guide member 66 is incident on the first light conversion unit 70. Is configured to do. Further, the first light conversion unit 70 is not optically connected to the second light guide member 68, and is the second or third light source light guided by the second light guide member 68. A certain lamp light or LED light is not incident.

また、第2の光変換ユニット72としては、第2の光源であるXeランプ38からの第2の光源光の射出角を拡げる、配光変換部材の一種である放射角変換部材が搭載されている。放射角変換部材には、例えば、1枚の凹レンズまたは、複数のレンズの組み合わせにより所望の放射角に変換するレンズ群が用いられる。放射角変換部材により、Xeランプ38からのランプ光のピーク波長、スペクトル形状はほとんど変化せず、放射角のみを変換することができる。   In addition, as the second light conversion unit 72, a radiation angle conversion member that is a kind of light distribution conversion member that expands the emission angle of the second light source light from the Xe lamp 38 that is the second light source is mounted. Yes. As the radiation angle conversion member, for example, a single concave lens or a lens group that converts to a desired radiation angle by a combination of a plurality of lenses is used. By the radiation angle conversion member, the peak wavelength and spectrum shape of the lamp light from the Xe lamp 38 are hardly changed, and only the radiation angle can be converted.

第2の光変換ユニット72は、第2の導光部材68とは光学的に接続されており、第2の導光部材68により導光された第2または第3の光源光であるランプ光やLED光が入射するように構成されている。また、第2の光変換ユニット72は、第1の導光部材66とは光学的に接続されておらず、第1の導光部材66により導光された第1の光源光である青色レーザ光は入射しないように構成されている。すなわち、Xeランプ38から射出される第2の光源光であるランプ光は、第1の光変換ユニット70に搭載されるスペクトル変換部材が吸収し、黄色蛍光に変換できる青色成分を含んでいる。このため、第2の導光部材68と第1の光変換ユニット70とが光学的に接続されていると、Xeランプ38からの第2の光源光のみを照射したい場合であっても、黄色蛍光が含まれた照明光が照射されてしまう。これを避けるために、第1の光変換ユニット70は、第2の導光部材68とは光学的に独立に構成されている。   The second light conversion unit 72 is optically connected to the second light guide member 68, and lamp light that is the second or third light source light guided by the second light guide member 68. And LED light is incident. The second light conversion unit 72 is not optically connected to the first light guide member 66 and is a blue laser that is the first light source light guided by the first light guide member 66. Light is configured not to enter. That is, the lamp light that is the second light source light emitted from the Xe lamp 38 includes a blue component that can be absorbed by the spectrum conversion member mounted on the first light conversion unit 70 and converted into yellow fluorescence. For this reason, when the second light guide member 68 and the first light conversion unit 70 are optically connected, even when it is desired to irradiate only the second light source light from the Xe lamp 38, the yellow light Illumination light containing fluorescence is irradiated. In order to avoid this, the first light conversion unit 70 is configured to be optically independent of the second light guide member 68.

なお、本実施形態では、光変換ユニット70,72として、上述のスペクトル変換部材、配光変換部材を搭載した導光ユニット64の例を示したが、これに限らない。例えば、下記のような様々な光学部材を光変換ユニットとして用いることができる。また、これらを組み合わせて用いることもできる。   In the present embodiment, an example of the light guide unit 64 on which the above-described spectrum conversion member and light distribution conversion member are mounted is shown as the light conversion units 70 and 72, but is not limited thereto. For example, various optical members as described below can be used as the light conversion unit. Moreover, these can also be used in combination.

(1)配光変換部材として、凹レンズのほか、凸レンズや、凸レンズと凹レンズの組み合わせのように、放射角を変換する放射角変換部材や、ホログラムレンズ、回折格子などのように、放射角を変えたり、または、放射する光の方向を変換したりする配光変換部材を用いることができる。   (1) As a light distribution conversion member, in addition to a concave lens, a radiation angle conversion member that converts a radiation angle, such as a convex lens, a combination of a convex lens and a concave lens, a hologram lens, a diffraction grating, etc. Alternatively, a light distribution conversion member that converts the direction of emitted light can be used.

(2)配光変換部材として、アルミナなど高屈折率、高反射率の粒子を樹脂やガラス中に分散させたもの、屈折率の異なる複数の透明な部材を混合したものや、スリガラス等の散乱板、表面に微小な凹凸を設けた拡散板などを用いることができる。   (2) As a light distribution conversion member, particles having a high refractive index and high reflectance such as alumina dispersed in resin or glass, a mixture of a plurality of transparent members having different refractive indexes, and scattering of ground glass A plate, a diffusing plate provided with minute irregularities on the surface, or the like can be used.

(3)スペクトル変換部材として、蛍光体のほかに、光半導体やSHG(2次高調波)を生成する部材、エレクトロルミネッセンス材料などを用いることができる。   (3) As a spectrum conversion member, in addition to a phosphor, a member that generates an optical semiconductor, SHG (second harmonic), an electroluminescence material, or the like can be used.

(4)光源光の一部を透過し、一部を遮断する光透過変調部材として、様々な光学フィルタや、色素、光共振器(エタロン)など、波長選択性のある部材を用いることができる。   (4) Various optical filters, dyes, optical resonators (etalons), and other wavelength selective members can be used as the light transmission modulation member that transmits part of the light source light and blocks part of the light source light. .

(5)光源光の一部を透過し、一部を遮断する光透過変調部材として、光スイッチやエレクトロクロミック、液晶デバイスなど、空間選択性のある部材を用いることができる。   (5) As a light transmission modulation member that transmits part of the light source light and blocks part of the light source, a member having spatial selectivity such as an optical switch, an electrochromic device, or a liquid crystal device can be used.

例えば、レーザ光の安全性やスペックル除去に対しては(2)が好適である。また、ランプ光やLED光の放射角を調整する場合には、(1)や(2)を用いることが可能である。   For example, (2) is suitable for laser beam safety and speckle removal. Moreover, when adjusting the radiation angle of lamp light or LED light, (1) and (2) can be used.

次に、本実施形態に係る照射モジュール18を適用した光源システム10の動作について説明する。   Next, operation | movement of the light source system 10 to which the irradiation module 18 which concerns on this embodiment is applied is demonstrated.

はじめに、第1の光源モジュール12を本実施形態に係る照射モジュール18と組み合わせた場合の動作について説明する。   First, the operation when the first light source module 12 is combined with the irradiation module 18 according to the present embodiment will be described.

第1の光源モジュール12を照射モジュール18に接続して光源装置を構成する。第1の光源モジュール12に搭載された第1の光源である青色半導体レーザ光源22は、第1の光源モジュール12に接続された光源駆動ユニット20からの制御信号に応じた青色レーザ光を第1の光源光として射出する。この青色半導体レーザ光源22から射出された第1の光源光である青色レーザ光は、レーザ光導光用ファイバ26、第1の光源光射出端28、第1の光源光入射端74、第1の導光部材66を経由して、第1の光変換ユニット70に搭載されたスペクトル変換部材に照射される。スペクトル変換部材は、青色レーザ光の一部を吸収して黄色蛍光に波長変換し、また残りの一部を拡散して外部に射出する。外部に射出される青色レーザ光と黄色蛍光の光量比は、その混合光が白色光となるように、スペクトル変換部材における蛍光体の厚さ、濃度、形状等が調整されている。青色半導体レーザ光源22は、Xeランプ38、LED58等と比較して桁違いの小型化、省電力化が可能であるため、この組み合わせによる光源装置は、小型、高効率な光源装置となる。従って、小型化したい用途や、バッテリー駆動などが要求される用途に対して非常に有効である。   The first light source module 12 is connected to the irradiation module 18 to constitute a light source device. The blue semiconductor laser light source 22, which is the first light source mounted on the first light source module 12, first converts the blue laser light corresponding to the control signal from the light source driving unit 20 connected to the first light source module 12. Emitted as light source light. The blue laser light which is the first light source light emitted from the blue semiconductor laser light source 22 is a laser light guiding fiber 26, a first light source light emitting end 28, a first light source light incident end 74, and a first light source light incident end 74. The light is applied to the spectrum conversion member mounted on the first light conversion unit 70 via the light guide member 66. The spectrum conversion member absorbs a part of the blue laser light and converts the wavelength into yellow fluorescence, and diffuses the remaining part and emits it to the outside. The light quantity ratio between the blue laser light and the yellow fluorescence emitted to the outside is adjusted such that the thickness, concentration, shape, and the like of the phosphor in the spectrum conversion member are such that the mixed light becomes white light. Since the blue semiconductor laser light source 22 can be reduced in size and power by orders of magnitude compared to the Xe lamp 38, the LED 58, and the like, the light source device by this combination becomes a small and highly efficient light source device. Therefore, it is very effective for applications where downsizing is desired or where battery driving is required.

次に、第2の光源モジュール14を、本実施形態に係る照射モジュール18と組み合わせた光源装置の動作について説明する。   Next, the operation of the light source device in which the second light source module 14 is combined with the irradiation module 18 according to this embodiment will be described.

第2の光源モジュール14と照射モジュール18を接続して光源装置を構成する。第2の光源モジュール14に搭載された第2の光源であるXeランプ38は、第2の光源モジュール14に接続された光源駆動ユニット20からの制御信号に応じたランプ光を第2の光源光として射出する。このXeランプ38から射出された第2の光源光であるランプ光は、導光ロッド46、第2の光源光射出端48、第2の光源光入射端76、第2の導光部材68を経由して、第2の光変換ユニット72に搭載された放射角制御部材に照射される。放射角制御部材である凹レンズは、ランプ光を所望の広がり角に広げて図示しない照明対象物に向けて射出する。   The second light source module 14 and the irradiation module 18 are connected to constitute a light source device. The Xe lamp 38, which is the second light source mounted on the second light source module 14, converts the lamp light corresponding to the control signal from the light source driving unit 20 connected to the second light source module 14 to the second light source light. Inject as. The lamp light that is the second light source light emitted from the Xe lamp 38 passes through the light guide rod 46, the second light source light emission end 48, the second light source light incident end 76, and the second light guide member 68. Via, the radiation angle control member mounted on the second light conversion unit 72 is irradiated. The concave lens, which is a radiation angle control member, spreads the lamp light to a desired divergence angle and emits it toward an illumination object (not shown).

Xeランプ38からの第2の光源光であるランプ光は、太陽光に比較的近いスペクトルを有する白色光であるため、太陽光に近い光を用いた観察が必要な場合に有効である。   The lamp light that is the second light source light from the Xe lamp 38 is white light having a spectrum relatively close to that of sunlight, and thus is effective when observation using light close to sunlight is necessary.

次に、第3の光源モジュール16と本実施形態に係る照射モジュール18を組み合わせた光源装置の動作について説明する。   Next, the operation of the light source device in which the third light source module 16 and the irradiation module 18 according to this embodiment are combined will be described.

第3の光源モジュール16と照射モジュール18を接続して光源装置を構成する。第3の光源モジュール16に搭載された第3の光源であるLED58は、第3の光源モジュール16に接続された光源駆動ユニット20から出力される制御信号に応じてLED光を第3の光源光として射出する。その後の動作は、第2の光源モジュール14を接続した場合と同様に動作する。   The third light source module 16 and the irradiation module 18 are connected to constitute a light source device. The LED 58, which is a third light source mounted on the third light source module 16, converts the LED light into the third light source light according to the control signal output from the light source driving unit 20 connected to the third light source module 16. Inject as. Subsequent operations are the same as when the second light source module 14 is connected.

第3の光源であるLED58は、様々な発光色のものが利用可能であり、また、本実施形態のように合波光学系60を用いることで、照明に要求される様々な色の光を混合して射出することが可能である。また、Xeランプ38である第2の光源と比べると小型、省電力な光源を実現できる。   The LED 58, which is the third light source, can be used in various emission colors, and by using the multiplexing optical system 60 as in the present embodiment, various colors of light required for illumination can be obtained. It is possible to inject by mixing. Further, it is possible to realize a light source that is smaller and more power-saving than the second light source that is the Xe lamp 38.

以上のように、本第1実施形態では、複数の導光部材66,68を搭載した照射モジュール18を、適切な光源モジュール12,14,16と組み合わせることで、一つの照射モジュール18から、目的に応じた様々な照明光を射出することが可能となる。   As described above, in the first embodiment, by combining the irradiation module 18 on which the plurality of light guide members 66 and 68 are mounted with the appropriate light source modules 12, 14, and 16, the object from one irradiation module 18 can be obtained. It is possible to emit various illumination lights according to the conditions.

すなわち、効率よく明るい白色光が必要な場合は、第1の光源モジュール12を照射モジュール18と組み合わせることでそれを実現できる。また、太陽光に近いスペクトルの光が必要な場合は第2の光源モジュール14を用いればよい。   That is, when efficient bright white light is required, it can be realized by combining the first light source module 12 with the irradiation module 18. In addition, when light having a spectrum close to sunlight is required, the second light source module 14 may be used.

このとき、LED58とXeランプ38など、類似した特性の光を放射する光源に対し、共通の導光部材(第2の導光部材68)を使用可能とすることで、導光部材の数を不必要に増やす必要はない。LED58とXeランプ38は発光領域が比較的大きく、光学特性が近いため、導光部材としてはその光学特性に応じた光学仕様を有するバンドルファイバが適している点が共通している。また、両光源とも、光源モジュール14,16の第2の光源光射出端48から射出された第2または第3の光源光のスペクトル、ピーク波長を変換せずに照明対象物に照射する点が共通しており、光変換部材も共通の第2の光変換ユニット72を用いることができる。   At this time, a common light guide member (second light guide member 68) can be used for a light source that emits light having similar characteristics, such as the LED 58 and the Xe lamp 38, thereby reducing the number of light guide members. There is no need to increase it unnecessarily. Since the LED 58 and the Xe lamp 38 have a relatively large light-emitting area and close optical characteristics, a bundle fiber having an optical specification corresponding to the optical characteristics is suitable as the light guide member. In addition, both light sources irradiate the illumination object without converting the spectrum and peak wavelength of the second or third light source light emitted from the second light source light exit end 48 of the light source modules 14 and 16. A common second light conversion unit 72 can be used as the light conversion member.

一方、半導体レーザ光源と第1の光変換ユニット70のスペクトル変換部材との組み合わせにおいては、半導体レーザ光源の波長に応じて第1の光変換ユニット70の振る舞いは異なる。例えば、本実施形態で例示したYAG;Ce蛍光体を用いたスペクトル変換部材は、青色レーザ光を吸収して黄色蛍光に波長変換するが、青紫色レーザ光や、緑色より長波長のレーザ光は吸収せず、波長変換しない。しかし、このスペクトル変換部材は、入射するレーザ光の波長に関わらず、レーザ光を拡散する拡散ユニットとして機能する。この結果、青色レーザ光を入射した場合、第1の光変換ユニット70からは上述の動作により白色の照明光が射出されるが、青紫色レーザ光や、緑色より長波長のレーザ光を入射した場合はレーザ光を拡散する配光変換部材として機能する。このように、単線光ファイバの導光路を用いる場合でも、レーザ光の波長と光変換ユニットを適切に組み合わせることで、複数の照明光を射出することが可能である。   On the other hand, in the combination of the semiconductor laser light source and the spectrum conversion member of the first light conversion unit 70, the behavior of the first light conversion unit 70 varies depending on the wavelength of the semiconductor laser light source. For example, the spectrum conversion member using the YAG; Ce phosphor exemplified in this embodiment absorbs blue laser light and converts it into yellow fluorescence, but blue-violet laser light and laser light having a wavelength longer than green are Does not absorb and does not convert wavelength. However, the spectrum conversion member functions as a diffusion unit that diffuses the laser light regardless of the wavelength of the incident laser light. As a result, when blue laser light is incident, white illumination light is emitted from the first light conversion unit 70 by the above-described operation, but blue-violet laser light or laser light having a longer wavelength than green is incident. In this case, it functions as a light distribution conversion member that diffuses laser light. As described above, even when a light guide path of a single optical fiber is used, a plurality of illumination lights can be emitted by appropriately combining the wavelength of the laser light and the light conversion unit.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る照射モジュール18について、図4を参照しながら説明する。
[Second Embodiment]
Next, an irradiation module 18 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態に係る照射モジュール18は、導光ユニット64の構成が第1実施形態とは異なっており、それ以外は第1実施形態と同様である。従って、第1実施形態と同様の部分についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。   The irradiation module 18 according to the present embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the light guide unit 64 is different from that of the first embodiment. Therefore, the description of the same parts as in the first embodiment is omitted, and only different parts will be described.

本実施形態では、照射モジュール18の導光ユニット64に搭載された、第2の光変換ユニット72が、第1の導光部材66と第2の導光部材68の両方と光学的に接続されている点が第1実施形態とは異なっている。   In the present embodiment, the second light conversion unit 72 mounted on the light guide unit 64 of the irradiation module 18 is optically connected to both the first light guide member 66 and the second light guide member 68. This is different from the first embodiment.

すなわち、第1の導光部材66が導光し、該第1の導光部材66の光射出端である第1の光射出端98から射出された第1の光源光である青色レーザ光は、第1の光変換ユニット70に入射し、ここで第1実施形態と同様に白色光に変換されて射出される。第1の光変換ユニット70から射出された白色光は、その後、第2の光変換ユニット72に入射してその配光角が変換され、照明光として照明対象物に照射される。なお、第2の導光部材68が導光し、該第2の導光部材68の光射出端である第2の光射出端100から射出された第2の光源光であるランプ光は、第2の光変換ユニット72に入射し、これによりその配光角が変換されて、照明対象物に射出される構成となっている点は、第1実施形態と同様である。   That is, the blue laser light that is the first light source light that is guided by the first light guide member 66 and is emitted from the first light exit end 98 that is the light exit end of the first light guide member 66 is , Enters the first light conversion unit 70, where it is converted into white light and emitted as in the first embodiment. The white light emitted from the first light conversion unit 70 is then incident on the second light conversion unit 72, the light distribution angle is converted, and the illumination object is irradiated as illumination light. The lamp light that is the second light source light guided by the second light guide member 68 and emitted from the second light emission end 100 that is the light emission end of the second light guide member 68 is: It is the same as that of the first embodiment in that the light is incident on the second light conversion unit 72, the light distribution angle is thereby converted, and the light is emitted to the illumination object.

以上のような構成の本第2実施形態に係る照射モジュール18を適用した光源システム10の基本的な動作は、上記第1実施形態のそれと同様である。   The basic operation of the light source system 10 to which the irradiation module 18 according to the second embodiment configured as described above is applied is the same as that of the first embodiment.

以上のように、本第2実施形態に係る照射モジュール18によると、第1の光変換ユニット70から射出された射出光と、第2の導光部材68の第2の光射出端100から射出された第2の光源光であるランプ光とを共通の光変換ユニット(第2の光変換ユニット72)により光変換する構成となるため、二つの照明光の性質、例えば配光角などを同じ特性にすることができる。また、第1の光変換ユニット70は、配光角を調整する機能を持つ必要が無いため、これを小型化し易い。さらに、第2の導光部材68は、ランプ等発光領域の大きい光源に対応するため、入射領域を大きく構成したバンドルファイバであり、一方、第1の導光部材66はレーザ等発光領域の小さい光源に対応するため、入射領域は小さくて良い単線の光ファイバであるため、二つの導光部材66,68の太さは大きく異なっている。本実施形態の構成によると、第1の導光部材66と第2の導光部材68とを近接配置し易いため、照射モジュール18を細径化し易い。   As described above, according to the irradiation module 18 according to the second embodiment, the light emitted from the first light conversion unit 70 and the light emitted from the second light emission end 100 of the second light guide member 68 are emitted. The lamp light, which is the second light source light, is converted by the common light conversion unit (second light conversion unit 72), so that the properties of the two illumination lights, such as the light distribution angle, are the same. Can be characteristic. Moreover, since the 1st light conversion unit 70 does not need to have the function to adjust a light distribution angle, it is easy to miniaturize this. Further, the second light guide member 68 is a bundle fiber having a large incident region so as to correspond to a light source having a large light emission region such as a lamp, while the first light guide member 66 has a small light emission region such as a laser. In order to correspond to the light source, the incident region is a single optical fiber that may be small, so the thicknesses of the two light guide members 66 and 68 are greatly different. According to the configuration of the present embodiment, the first light guide member 66 and the second light guide member 68 are easily arranged close to each other, and thus the irradiation module 18 can be easily reduced in diameter.

なお、本実施形態で示した第1の光変換ユニット70、第2の光変換ユニット72は、それぞれスペクトル変換部材と配光変換部材を用いた例を示したが、これに限らない。上記第1実施形態で説明した様々な光変換素子を、単独または適切に組み合わせて使用することが可能である。   In addition, although the 1st light conversion unit 70 shown in this embodiment and the 2nd light conversion unit 72 showed the example using the spectrum conversion member and the light distribution conversion member, respectively, it is not restricted to this. The various light conversion elements described in the first embodiment can be used alone or in appropriate combination.

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。   The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the gist of the present invention. is there.

例えば、上記実施形態では、第1の導光部材66は、青色半導体レーザ光源22からの青紫色半導体レーザ光を第1の光変換ユニット70に搭載したYAG:Ceを有するスペクトル変換部材まで導光し、ここで白色光に変換する例を示したが、これに限らない。そのようなスペクトル変換部材に代えて、例えば、青紫色半導体レーザ光を受光して白色光に変換する既存の一つまたは複数の蛍光体と組み合わせることが可能である。これにより、よりスペクトルのブロードな白色光を実現することが可能となる。また、白色だけでなく、所望の色にスペクトル変換する蛍光体と組み合わせることで、様々な色の照明光を実現することができる。なお、これらの中で、レーザ光の拡散光を外部に射出するか、射出しない様にするかは、必要に応じて適宜選択できる。   For example, in the above embodiment, the first light guide member 66 guides the blue-violet semiconductor laser light from the blue semiconductor laser light source 22 to the spectrum conversion member having YAG: Ce mounted on the first light conversion unit 70. And although the example converted into white light was shown here, it is not restricted to this. Instead of such a spectral conversion member, for example, it is possible to combine with one or a plurality of existing phosphors that receive blue-violet semiconductor laser light and convert it into white light. This makes it possible to realize white light with a broader spectrum. In addition to white light, various colors of illumination light can be realized by combining with a phosphor that converts the spectrum into a desired color. Of these, whether to emit the diffused light of the laser light to the outside or not to be emitted can be appropriately selected as necessary.

また、上述した実施形態では、第1の導光部材66である単線光ファイバ82と組み合わせる第1の光源は半導体レーザ光源を用いる例を示したが、これに限らない。例えば、スーパールミネッセントダイオード(SLD)や、様々なレーザ光源など、発光領域が小さく、有効な入射領域の小さい導光部材と光結合させ易い光源であれば、どのような光源も用いることができる。また、第2の導光部材68であるライトガイド88と組み合わせる光源は、Xeランプ38とLED58を用いる例を示したが、これに限らない。例えば、蛍光管やEL発光材料など、比較的発光領域が大きい光源であれば、どのような光源でも用いることができる。   In the above-described embodiment, an example in which a semiconductor laser light source is used as the first light source combined with the single-line optical fiber 82 that is the first light guide member 66 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, any light source may be used as long as it is a light source that can easily be optically coupled to a light guide member having a small light emitting area and a small effective incident area, such as a super luminescent diode (SLD) and various laser light sources. it can. Moreover, although the light source combined with the light guide 88 which is the 2nd light guide member 68 showed the example which uses Xe lamp 38 and LED58, it is not restricted to this. For example, any light source can be used as long as the light source has a relatively large light emitting area, such as a fluorescent tube or an EL light emitting material.

さらに、青色半導体レーザ光源22に限らず、他の色の半導体レーザや固体レーザ、ガスレーザ等、様々なレーザ光源を用いることも可能である。このとき、レーザ光をそのままの色で射出したい場合は、拡散板等の配光変換ユニットと組み合わせて用いることも可能である。   Furthermore, not only the blue semiconductor laser light source 22, but also various laser light sources such as semiconductor lasers of other colors, solid lasers, gas lasers, and the like can be used. At this time, if it is desired to emit the laser light as it is, it can be used in combination with a light distribution conversion unit such as a diffusion plate.

また、白色レーザやスーパーコンティニューム光源などを用いることも可能である。   A white laser, a super continuum light source, or the like can also be used.

ランプについても、Xeランプ38を用いる例のみを示したが、これに限らない。例えば、Xe以外の放電タイプのランプや、ハロゲンランプのようなフィラメントタイプのランプなど、様々なランプを用いることができる。   Regarding the lamp, only the example using the Xe lamp 38 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, various lamps such as a discharge type lamp other than Xe and a filament type lamp such as a halogen lamp can be used.

また、上述した実施形態では、照射モジュール18と接続される光源モジュール12,14,16は、それぞれ一つの光源を有していたが、これに限らない。例えば、半導体レーザとランプの両方を有する光源モジュールも実現可能である。このとき、光源モジュールと照射モジュール18の接続は、一つの機械的な接続部に二つの光源光入射端を設けても構わないし、それぞれ独立に設けてもかまわない。   In the above-described embodiment, each of the light source modules 12, 14, and 16 connected to the irradiation module 18 has one light source. However, the present invention is not limited to this. For example, a light source module having both a semiconductor laser and a lamp can be realized. At this time, the connection between the light source module and the irradiation module 18 may be provided with two light source light incident ends in one mechanical connection portion, or may be provided independently.

10…光源システム、 12…第1の光源モジュール、 14…第2の光源モジュール、 16…第3の光源モジュール、 18…照射モジュール、 20…光源駆動ユニット、 22…青色半導体レーザ光源、 24,42…レンズ、 26…レーザ光導光用光ファイバ、 28…第1の光源光射出端、 30…第1の固定部A、 32…放熱機構、 34,54…接続ケーブル、 36,56…電気端子、 38…Xeランプ、 40…フィルタ、 44…ミラー、 46…導光ロッド、 48…第2の光源光射出端、 50…第2の固定部A、 52…放熱フィン、 58…LED、 60…合波光学系、 62…接続ユニット、 64…導光ユニット、 66…第1の導光部材、 68…第2の導光部材、 70…第1の光変換ユニット、 72…第2の光変換ユニット、 74…第1の光源光入射端、 76…第2の光源光入射端、 78…第1の固定部B、 80…第2の固定部B、 82…単線光ファイバ、 84…コア、 86…クラッド、 88…ライトガイド、 90…光ファイバ素線、 92…光ファイバ素線が配置された領域、 94…ケース、 96…導光ユニット被覆、 98…第1の光射出端、 100…第2の光射出端。     DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light source system 12 ... 1st light source module 14 ... 2nd light source module 16 ... 3rd light source module 18 ... Irradiation module 20 ... Light source drive unit 22 ... Blue semiconductor laser light source 24,42 DESCRIPTION OF SYMBOLS 26. Optical fiber for laser light guide 28 ... 1st light source light emission end, 30 ... 1st fixing | fixed part A, 32 ... Radiation mechanism, 34, 54 ... Connection cable, 36, 56 ... Electrical terminal, 38 ... Xe lamp, 40 ... filter, 44 ... mirror, 46 ... light guide rod, 48 ... second light source light exit end, 50 ... second fixing part A, 52 ... radiating fin, 58 ... LED, 60 ... go Wave optical system, 62 ... connection unit, 64 ... light guide unit, 66 ... first light guide member, 68 ... second light guide member, 70 ... first light conversion unit, 72 ... second Light conversion unit, 74 ... first light source light incident end, 76 ... second light source light incident end, 78 ... first fixed portion B, 80 ... second fixed portion B, 82 ... single wire optical fiber, 84 ... Core: 86: Clad, 88: Light guide, 90: Optical fiber, 92: Area where optical fiber is arranged, 94: Case, 96: Light guide unit coating, 98: First light emitting end, 100: Second light exit end.

Claims (18)

光源モジュールと機械的に着脱可能な照射モジュールにおいて、
第1の光源モジュールから射出された第1の光源光が入射する第1の光源光入射端と、
前記第1の光源光入射端に入射した前記第1の光源光を導光する第1の導光部材と、
前記第1の光源モジュールとは異なる第2の光源モジュールから射出された第2の光源光が入射する第2の光源光入射端と、
前記第2の光源光入射端に入射した前記第2の光源光を導光する第2の導光部材と、
を具備し、
前記第1の導光部材と前記第2の導光部材とは、導光する光源光の光学特性に対応し、光学特性が互いに異なる、光学仕様を有することを特徴とする照射モジュール。
In the irradiation module that is mechanically removable from the light source module,
A first light source light incident end on which the first light source light emitted from the first light source module is incident;
A first light guide member that guides the first light source light incident on the first light source light incident end;
A second light source light incident end on which a second light source light emitted from a second light source module different from the first light source module is incident;
A second light guide member that guides the second light source light incident on the second light source light incident end;
Comprising
The irradiation module, wherein the first light guide member and the second light guide member have optical specifications corresponding to optical characteristics of light source light to be guided and having different optical characteristics.
前記第1の導光部材と前記第2の導光部材は、その光射出端近傍で並列配置されており、
前記第1の導光部材の前記光射出端と光学的に接続されると共に前記第2の導光部材とは光学的に分離され、前記第1の導光部材の前記光射出端から射出された前記第1の光源光の光学特性のうち、ピーク波長、スペクトル形状、配光角、光量の少なくとも一つを変換して第1の変換光として射出する、第1の光変換ユニットをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の照射モジュール。
The first light guide member and the second light guide member are arranged in parallel near the light exit end,
Optically connected to the light exit end of the first light guide member, optically separated from the second light guide member, and emitted from the light exit end of the first light guide member. And a first light conversion unit that converts at least one of a peak wavelength, a spectral shape, a light distribution angle, and a light amount among the optical characteristics of the first light source light and emits the converted light as first converted light. The irradiation module according to claim 1.
前記第2の導光部材の前記光射出端と光学的に接続され、前記第2の導光部材の前記光射出端から射出された前記第2の光源光の光学特性のうち、ピーク波長、スペクトル形状、配光角、光量の少なくとも一つを変換して第2の変換光として射出する、第2の光変換ユニットをさらに具備することを特徴とする請求項2に記載の照射モジュール。   Of the optical characteristics of the second light source light that is optically connected to the light exit end of the second light guide member and is emitted from the light exit end of the second light guide member, a peak wavelength, The irradiation module according to claim 2, further comprising a second light conversion unit that converts at least one of a spectral shape, a light distribution angle, and a light amount and emits the converted light as second converted light. 前記第2の光変換ユニットは、前記第1の導光部材の前記光射出端と光学的に分離されていることを特徴とする請求項3に記載の照射モジュール。   The irradiation module according to claim 3, wherein the second light conversion unit is optically separated from the light emitting end of the first light guide member. 前記第2の光変換ユニットは、さらに前記第1の導光部材の前記光射出端とも光学的に接続されており、前記第1の導光部材の前記光射出端から射出された前記第1の変換光と、第2の導光部材の前記光射出端から射出された前記第2の光源光との両方を受光し、それぞれ光変換して射出することを特徴とする請求項3に記載の照射モジュール。   The second light conversion unit is further optically connected to the light exit end of the first light guide member, and the first light exit unit is ejected from the light exit end of the first light guide member. 4. The apparatus according to claim 3, wherein both of the converted light and the second light source light emitted from the light exit end of the second light guide member are received, respectively converted and emitted. Irradiation module. 前記第2の光変換ユニットは、入射した光を所望の配光角に調整する、一枚または複数のレンズか、または拡散板であることを特徴とする請求項4または5に記載の照射モジュール。   6. The irradiation module according to claim 4, wherein the second light conversion unit is one or a plurality of lenses or a diffusion plate that adjusts incident light to a desired light distribution angle. . 前記第1の光変換ユニットは、前記第1の導光部材の前記光射出端から射出された前記第1の光源光の光学特性のうち、ピーク波長、スペクトル形状、配光角の全てを変換する機能を有する波長変換ユニットであることを特徴とする請求項3に記載の照射モジュール。   The first light conversion unit converts all of a peak wavelength, a spectrum shape, and a light distribution angle among the optical characteristics of the first light source light emitted from the light emitting end of the first light guide member. The irradiation module according to claim 3, wherein the irradiation module is a wavelength conversion unit having a function of: 前記第1の光変換ユニットは、前記第1の導光部材の前記光射出端から射出された前記第1の光源光の光学特性のうち、ピーク波長及びスペクトル形状は変換せず、配光角を変換する機能を有する配光角変換ユニットであることを特徴とする請求項3に記載の照射モジュール。   The first light conversion unit does not convert a peak wavelength and a spectral shape among optical characteristics of the first light source light emitted from the light emission end of the first light guide member, and distributes light. The irradiation module according to claim 3, wherein the irradiation module is a light distribution angle conversion unit having a function of converting the light. 前記第1及び第2の導光部材の光学仕様は、光源光入射領域を含み、
前記第1の導光部材の有効な光源光入射領域は、前記第2の導光部材の有効な光源光入射領域と比較して、大きな領域であることを特徴とする請求項1に記載の照射モジュール。
The optical specifications of the first and second light guide members include a light source light incident area,
The effective light source light incident area of the first light guide member is a larger area than the effective light source light incident area of the second light guide member. Irradiation module.
前記第1の導光部材は、一本の光ファイバよりなる単線光ファイバであり、
前記第2の導光部材は、光ファイバ素線を束ねて構成されたライトガイドであり、
前記第1の導光部材である前記単線光ファイバのコア径は、前記第2の導光部材である前記ライトガイドの光ファイバ素線が束ねられてなるバンドルファイバ径と比較して、細い径であることを特徴とする請求項9に記載の照射モジュール。
The first light guide member is a single-wire optical fiber made of one optical fiber,
The second light guide member is a light guide configured by bundling optical fiber strands,
The core diameter of the single optical fiber that is the first light guide member is smaller than the bundle fiber diameter in which the optical fiber strands of the light guide that is the second light guide member are bundled. The irradiation module according to claim 9, wherein:
前記第1の導光部材及び前記第2の導光部材はともに単線光ファイバであり、
前記第1の導光部材である前記単線光ファイバのコア径は、前記第2の導光部材である前記単線光ファイバのコア径と比較して、細いコア径であることを特徴とする請求項9に記載の照射モジュール。
The first light guide member and the second light guide member are both single-line optical fibers,
The core diameter of the single-line optical fiber that is the first light guide member is smaller than the core diameter of the single-line optical fiber that is the second light guide member. Item 10. The irradiation module according to Item 9.
前記第1の導光部材の開口数は、前記第2の導光部材の開口数と比較して、小さな開口数であることを特徴とする請求項9に記載の照射モジュール。   The irradiation module according to claim 9, wherein the numerical aperture of the first light guide member is smaller than the numerical aperture of the second light guide member. 前記第1の導光部材が導光する前記第1の光源光は、半導体レーザ光源またはスーパールミネッセント光源からの光であることを特徴とする請求項10乃至12の何れかに記載の照射モジュール。   The irradiation according to claim 10, wherein the first light source light guided by the first light guide member is light from a semiconductor laser light source or a superluminescent light source. module. 前記第2の導光部材が導光する前記第2の光源光は、LED光源またはランプ光源からの光であることを特徴とする請求項10乃至12の何れかに記載の照射モジュール。   The irradiation module according to claim 10, wherein the second light source light guided by the second light guide member is light from an LED light source or a lamp light source. 前記導光部材の光学仕様は、光透過率の波長依存性を含み、
前記第1の導光部材の導光する前記第1の光源光のピーク波長である波長λにおける光透過率は、前記第2の導光部材の前記波長λにおける光透過率と比較して、高い光透過率であることを特徴とする請求項1に記載の照射モジュール。
The optical specification of the light guide member includes wavelength dependency of light transmittance,
The light transmittance at the wavelength λ, which is the peak wavelength of the first light source light guided by the first light guide member, is compared with the light transmittance at the wavelength λ of the second light guide member, The irradiation module according to claim 1, wherein the irradiation module has high light transmittance.
前記第1の導光部材が導光する前記第1の光源光は、波長370nm〜500nmの青色領域光であり、
前記第1の導光部材の前記射出端側に、前記第1の導光部材と光学的に接続された、前記青色領域光を吸収して白色光を射出する、第1の波長変換ユニットをさらに具備することを特徴とする請求項15に記載の照射モジュール。
The first light source light guided by the first light guide member is blue region light having a wavelength of 370 nm to 500 nm,
A first wavelength conversion unit that absorbs the blue region light and emits white light, optically connected to the first light guide member, on the emission end side of the first light guide member. The irradiation module according to claim 15, further comprising:
前記第2の導光部材が導光する前記第2の光源光は、白色光であることを特徴とする請求項16に記載の照射モジュール。   The irradiation module according to claim 16, wherein the second light source light guided by the second light guide member is white light. 前記青色領域光は、半導体レーザ光源からの光であり、
前記白色光は、LED光源またはランプ光源からの光であることを特徴とする請求項17に記載の照射モジュール。
The blue region light is light from a semiconductor laser light source,
The irradiation module according to claim 17, wherein the white light is light from an LED light source or a lamp light source.
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